Automated Inspection of Artificial Corneas
以下是文章的摘要，视觉检查人造角膜的光学特征。 *Gary Livingstone *撰写的原始文章于2016年7月发表在Vision Systems Design（第21卷，第27-30页）中，并经发行者的许可出现。
每年可以用角膜移植物帮助成千上万的低视率患者。 但是，由于可用的供体角膜相对较少，因此合成角膜是医学上的必要性。 牛津·梅斯塔尔（Oxford Mestar），一家生物工程产品和解决方案公司生产这种人造角膜。 LG Motion的董事总经理加里·利文斯通（Gary Livingstone）在他的文章“ Vision检查人造角膜的光学特征”中解释说，他的公司如何为Mestar开发半自动化的检查系统，以应对涉及这些精致的透明假肢的苛刻质量检查任务。 LG运动基于视觉的运动控制系统具有成像源的DMK 23UP031 USB 3.0工业摄像头（USB 3.0 Mono，5MP，15 fps）。
图1：具有DMK 23UP031单色相机的LG运动基于视觉的运动控制系统。
###半透明对有效检查构成挑战
由于人造角膜是医疗植入物，因此它们当然受到严格的控制。 控制过程中最关键的方面之一是通过激光分析进行的每个角膜的透明度测量。 但是，正是这种重要的特征，透明度使在线检查过程有问题。 角膜及其支撑支架被悬浮在培养皿中的透明培养基中，真空吸尘器包装成无菌的泡泡包（图2，下面）。 在包装中找到透明的角膜被证明很困难，这意味着需要训练有素的操作员才能在激光的视野中正确定位它们以进行光学分析。 希望将这项检查任务作为在线生产过程的一部分，Mestar与LG运动联系。
图2：人造角膜及其积分支撑支架被悬浮在透明凝胶中，并用透明的塑料泡沫包装密封。
###解决方案：结构化的光和单色工业相机
LG运动创建的基于视觉的运动控制系统的组成部分是Scorpion Vision的紧凑型视觉系统。 为了区分每个水泡包装中的透明物质，检查的样品首先被图案化的红色LED（来自电线网的0.25mm网格图案）照亮（图3）。 内置的USB 3.0单色摄像机捕获了网格模式图像，并将图像数据传输到Scorpion Vision Compact Compact Vision System进行分析。 光图案的失真使软件可以识别培养皿的边缘，从而创建一个可以找到角膜的感兴趣区域。 然后进一步使用边缘检测和几何工具来精确定位角膜。 一旦检测到角膜，系统就会确定其中心坐标，然后最佳调整包装以准备光学分析。
图3：检查的样品首先用图案化的红色LED（来自电线网的0.25mm网格图案）照亮。
###半自动化用于连续的在线检查
光学分析由Arduino单板计算机执行，该计算机与Arcus技术步进电机控制器连接。 如果视觉系统无法检测到角膜的存在，或者分析系统确认角膜不符合所需的公差，则Arduino处理器会收到失败信号，并指示Arcus Controller将握把移动到溜槽中 有缺陷的产品被拒绝。 如果系统确认角膜符合所有请求的参数，则处理器将指示控制器将握把移动到接受产品接受的溜槽。 处理器指示控制器返回家庭位置，在那里可以将等待检查的下一个项目加载到抓地力中以进行连续的在线生产。
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